项目三数控加工中心应用教案.doc

模块三项目三：数控加工中心应用教案【项目教学目标】 认识加工中心；熟悉加工中心自动换刀； 具有初步的编制加工中心加工工艺规程及程序的知识和能力。【项目教学任务分解】 任务1：认识加工中心； 任务2：熟悉加工中心自动换刀； 任务3：学会孔加工工艺及孔加工循环； 任务4：学会钻、扩孔加工工艺编程； 任务5：学会攻丝加工工艺编程； 任务6：学会铰孔加工工艺编程 任务7：学会镗孔加工工艺编程； 任务8：熟悉加工中心对刀方案设计； 任务9：加工中心多工序加工工艺编程实践江苏省无锡交通高等职业技术学校教 案模块三项目三：课题序号1授课班级授课时数1授课形式讲练授课章节名 称任务1：认识加工中心 使用教具多媒体教学目的1. 熟悉加工中心工艺功能；2. 熟悉加工中心的组成；3. 理解加工中心选用的特点。教学重点加工中心工艺功能加工中心选用的特点教学难点加工中心的组成；镗铣加工中心的两种类型补充内容无课外作业教材章节后的相应习题教学后记教案设计时注意了学习内容的逻辑性，教学展开顺利，教学效果良好；课堂中讨论内容的安排，活跃了教学气氛，激发学生学习兴趣，增强了学生的思维分析能力。二、课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤1、 复习及提问提问上学期学习的主要内容。2、引入：3、 新课内容：逐步完成本次教学内容的讲授。4、 讨论：讨论刀库形式与刀库容量。顺序选择刀具与任意选择刀具的区别。传统的刀具或刀套编码和识别软件选刀的区别，综合运用新授内容。5、 总结总结本次授课主要内容。6、 作业及辅导：布置下次提问的思考题，及课后练习题。对思考题、习题难点、要求进行辅导。引入：普通数控机床的特点？普通数控机床的局限？新课内容：611 加工中心的概念1车削加工中心2镗铣加工中心3复合加工中心612 镗铣加工中心的两种类型1CNC加工中心的两种基本类型设计2典型JCS一018A型立式镗铣加工中心介绍3卧式镗铣加工中心613 加工中心组成、特点1加工中心的组成部分2加工中心在结构上具有以下这些特点3适宜加工中心加工的内容讨论：1、加工中心的结构与工艺功能。2、加工中心的选用。总结：1、加工中心的主要优势；2、加工中心的应用。作业及辅导：1. 简述加工中心特点？2. 简述加工中心选用的注意点？江苏省无锡交通高等职业技术学校教 案模块三项目三：课题序号2授课班级授课时数2授课形式讲练授课章节名 称任务2：熟悉加工中心的自动换刀 使用教具多媒体教学目的熟悉刀库形式；熟悉加工中心的自动换刀过程；掌握典型换刀程序编写的方法。掌握主程序调用各刀的换刀子程序和加工子程序的方法。教学重点1、机械手自动换刀的动作过程；2、机械手随机换刀子程序。3、主程序调用换刀子程序和加工子程序的方法总结。教学难点顺序选择刀具与任意选择刀具的区别。传统的刀具或刀套编码和识别软件选刀的区别。补充内容无课外作业教材章节后的相应习题教学后记教案设计时注意了学习内容的逻辑性，教学展开顺利，教学效果良好；课堂中讨论内容的安排，活跃了教学气氛，激发学生学习兴趣，增强了学生的思维分析能力。二、课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤2、 复习及提问提问上学期学习的主要内容。2、引入：7、 新课内容：逐步完成本次教学内容的讲授。8、 讨论：讨论刀库形式与刀库容量。顺序选择刀具与任意选择刀具的区别。传统的刀具或刀套编码和识别软件选刀的区别，综合运用新授内容。9、 总结总结本次授课主要内容。10、 作业及辅导：布置下次提问的思考题，及课后练习题。对思考题、习题难点、要求进行辅导。引入：镗、铣加工中心区别于数控铣床的重要特点是具有更多的集中工序加工能力，多个刀具，因此必须要有自动换刀装置。镗、铣加工中心的自动换刀装置结构一般由刀库、机械手组成。自动换刀的一般过程包括：刀库的储存、刀具的选择、刀具交换。新课内容：一、刀库形式1、鼓盘式刀库2、链式刀库3、固定型格子盒式刀库二、刀具的选择方式1顺序选择刀具2任意选择刀具A、传统的刀具或刀套编码和识别刀具编码选刀方式对于刀套编码方式B、软件选刀三、刀具换刀装置和交换方式1、无机械手换刀3、 有机械手换刀4、 机械手自动换刀的动作过程举例四、典型的换刀程序的编制1、顺序选刀方式的换刀程序2、随机换刀类型换刀程序l 典型的换刀程序实例l 典型的多刀编程换刀程序实例3、换刀子程序及应用举例（随机换刀类型）l 随机换刀子程序；l 主程序调用换刀子程序格式l 主程序调用各刀的换刀子程序和加工子程序示例讨论：1、刀库形式与刀库容量。2、顺序选择刀具与任意选择刀具的区别。3、传统的刀具或刀套编码和识别软件选刀的区别。总结：1、机械手自动换刀的动作过程；2、机械手随机换刀子程序。3、主程序调用换刀子程序和加工子程序的方法总结。作业及辅导：3. 简述加工中心刀库形式和特点？4. 简述任意选择刀具方式中软件选刀的原理5. 举例有机械手换刀的一般过程？6. 试编写顺序选刀方式的换刀程序，随机换刀类型换刀程序。江苏省无锡交通高等职业技术学校教 案模块三项目三课题序号3授课班级授课时数2授课形式讲练授课章节名 称任务3：学会孔加工工艺及孔加工循环使用教具多媒体教学目的熟悉孔加工固定循环中孔加工动作；掌握固定循环通用编程格式；掌握孔加工固定循环应用的工艺分析计算要点。教学重点孔加工固定循环及孔加工动作、通用编程格式。固定循环的通用规则。孔加工固定循环应用的工艺要点教学难点固定循环的平面及选择。断续切削高速深孔钻循环C73、深孔钻循环G83的应用。粗镗孔循环、精镗孔循环、反镗孔循环的应用。补充内容无课外作业教材章节后的相应习题教学后记教学内容安排合理，层层深入，重点突出，结合实例分析，效果较好。二、课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习及提问提问上学期学习的主要内容。引入：新课内容：逐步完成本次教学内容的讲授。讨论：固定循环的平面及选择。断续切削高速深孔钻循环C73、深孔钻循环G83的应用。粗镗孔循环、精镗孔循环、反镗孔循环的应用。总结总结本次授课主要内容。作业及辅导：布置下次提问的思考题，及课后练习题。对思考题、习题难点、要求进行辅导。引入：孔加工包括的加工内容广泛，例如：使用标准中心钻、点钻和标准钻钻削、铰孔、攻丝、单点镗孔、成组刀具钻孔、打锥沉孔、镗平底沉头孔、孔口面加工和背镗等孔加工。孔的形状和直径由刀具选择来控制，孔的加工深度则由程序来控制。孔加工的动作过程？新课内容：一、孔加工及固定循环概述二、孔加工固定循环1孔加工动作和通用编程格式1) 孔加工固定循环动作2) 固定循环编程格式2、孔加工循环的编程格式中的G指令：1) 孔加工固定循环G73G892) 数据形式 G90/G913) 返回点平面指令G98、G993、固定循环的平面及选择初始平面选择R平面选择Z向深度的计算Z向深度计算的实例：4、固定循环的通用规则三、固定循环指令的应用1、断续切削高速深孔钻循环C73、深孔钻循环G832钻孔循环G8l与锪孔循环G823粗镗孔循环4精镗孔循环G76与反镗孔循环G875攻左旋螺纹G74与攻右旋螺纹G84讨论：1. 固定循环的平面及选择。2. 断续切削高速深孔钻循环C73、深孔钻循环G83的应用。3. 粗镗孔循环、精镗孔循环、反镗孔循环的应用。总结：1. 孔加工固定循环及孔加工动作、通用编程格式。2. 固定循环的通用规则。作业及辅导：1. 孔加工路线中，孔加工运动顺序一般概括为那四个步骤？2. 简述初始平面高度、R点高度、选择Z向深度是如何确定和计算的？3. 简述固定循环的通用规则有那些？4. 用固定循环对下图零件零件进行孔加工。江苏省无锡交通高等职业技术学校教 案模块三项目三课题序号4授课班级授课时数2授课形式讲练授课章节名 称任务4：学会钻、扩孔加工工艺编程使用教具多媒体教学目的熟悉钻、扩、锪孔加工工艺特点；学会钻、锪孔加工工艺设计及编程；学会孔加工固定循环指令的应用；教学重点孔加工工艺与编程方法和注意点教学难点孔加工工艺补充内容孔系加工工艺及编程课题练习课外作业教材章节后的相应习题教学后记教案设计时注意了学习内容的逻辑性，学习内容层层深入，通过孔结构的加工工艺及编程课题练习，提高学生的工艺与编程能力。二、课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习及提问提问上学期学习的主要内容。引入：拟用时分钟新课内容：逐步完成本次教学内容的讲授。讨论：孔加工工艺及编程。总结总结本次授课主要内容。作业及辅导：布置下次提问的思考题，及课后练习题。对思考题、习题难点、要求进行辅导。引入：孔加工是最常见的零件结构加工之一，孔加工是制造工艺中的重要组成部分，孔加工工艺内容广泛新课内容：11 孔加工的内容、要求1、尺寸精度2、形状精度：3、位置精度：4、表面粗糙度：12实体上钻孔加工实体上钻孔加工特点122 实体上钻孔加工方法123 选择钻削用量的原则124 钻孔时的冷却和润滑13 扩孔加工131 用麻花钻扩孔132 用扩孔钻扩孔133 扩孔的余量与切削用量14锪孔加工141锪钻简介142锪孔工作要点21 工件孔加工实例加工方法分析切削用量的计算工序设计孔加工编程讨论：钻、扩、锪孔加工工艺及编程总结：典型的钻孔加工的方法、注意点；扩加工工艺的方法、注意点；多孔加工编程方法、注意点；作业及辅导：钻、扩、锪孔工艺编程要点江苏省无锡交通高等职业技术学校教 案模块三项目三课题序号6授课班级授课时数2授课形式讲练授课章节名 称任务6：学会铰孔加工工艺编程使用教具多媒体教学目的熟悉铰孔孔加工工艺特点；学会铰孔加工固定循环指令的应用；教学重点孔加工工艺与编程方法和注意点教学难点孔加工工艺补充内容孔系加工工艺及编程课题练习课外作业教材章节后的相应习题教学后记教案设计时注意了学习内容的逻辑性，学习内容层层深入，通过孔结构的加工工艺及编程课题练习，提高学生的工艺与编程能力。二、课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习及提问提问上学期学习的主要内容。引入：拟用时分钟新课内容：逐步完成本次教学内容的讲授。讨论：孔加工工艺及编程。总结总结本次授课主要内容。作业及辅导：布置下次提问的思考题，及课后练习题。对思考题、习题难点、要求进行辅导。引入：孔精加工要求新课内容：11 铰孔加工方法12 铰刀及选用121 铰刀结构122 铰刀直径尺寸的确定123 铰刀齿数确124 铰刀材料确定13 铰削用量的选用131 铰削余量132 铰孔的进给率133 铰孔操作的主轴转速14 适合于铰孔切削循环21 工件孔加工任务如图零件，毛坯尺寸：909042，材料为 45钢，正火处理22 工艺分析221 工件坐标系设定222 上表面加工工艺分析：223 圆周均布通孔加工工艺分析：31 工序设计32 孔加工编程讨论：铰孔加工工艺及编程总结：铰孔加工的方法、注意点；作业及辅导：铰孔工艺编程要点江苏省无锡交通高等职业技术学校教 案模块三项目三课题序号5授课班级授课时数2授课形式讲练授课章节名 称任务5：学会攻丝加工工艺编程使用教具多媒体教学目的熟悉攻丝孔加工工艺特点；学会攻丝加工固定循环指令的应用；教学重点孔加工工艺与编程方法和注意点教学难点孔加工工艺补充内容孔系加工工艺及编程课题练习课外作业教材章节后的相应习题教学后记教案设计时注意了学习内容的逻辑性，学习内容层层深入，通过孔结构的加工工艺及编程课题练习，提高学生的工艺与编程能力。二、课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习及提问提问上学期学习的主要内容。引入：拟用时分钟新课内容：逐步完成本次教学内容的讲授。讨论：孔加工工艺及编程。总结总结本次授课主要内容。作业及辅导：布置下次提问的思考题，及课后练习题。对思考题、习题难点、要求进行辅导。引入：攻丝加工要求新课内容：11 攻丝加工的内容、要求12 丝锥及选用13 CNC机床攻丝工艺与编程的要点131攻螺纹动作过程132攻丝循环G84、 G74格式133 攻丝工艺数据的确定1、底孔直径大小2攻螺纹底孔深度的确定3、工艺计算例：4、孔口倒角5、R平面的值21 孔加工的加工任务22 课题工艺分析31 工序设计32 孔加工编程讨论：攻丝加工工艺及编程总结：攻丝加工的方法、注意点；作业及辅导：攻丝工艺编程要点江苏省无锡交通高等职业技术学校教 案模块三项目三课题序号7授课班级授课时数2授课形式讲练授课章节名 称任务7：学会镗孔加工工艺编程使用教具多媒体教学目的熟悉镗孔孔加工工艺特点；学会镗孔加工固定循环指令的应用；教学重点孔加工工艺与编程方法和注意点教学难点孔加工工艺补充内容孔系加工工艺及编程课题练习课外作业教材章节后的相应习题教学后记教案设计时注意了学习内容的逻辑性，学习内容层层深入，通过孔结构的加工工艺及编程课题练习，提高学生的工艺与编程能力。二、课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习及提问提问上学期学习的主要内容。引入：拟用时分钟新课内容：逐步完成本次教学内容的讲授。讨论：孔加工工艺及编程。总结总结本次授课主要内容。作业及辅导：布置下次提问的思考题，及课后练习题。对思考题、习题难点、要求进行辅导。引入：镗孔加工要求新课内容：11 镗孔加工的内容、要求12 镗孔加工方法121 粗镗122 半精镗和精镗13 镗刀及选用1)单刃镗刀2)双刃镗刀3)微调镗刀14 镗削用量15 镗孔循环G85、G86、G88、G89 、G76、G8721 孔加工的加工任务22 课题工艺分析221 加工过程及刀具选用222 孔加工循环的选择使用223 镗削用量选用31 工序设计32 孔加工编程讨论：镗孔加工工艺及编程总结：镗孔加工的方法、注意点；作业及辅导：镗孔工艺编程要点江苏省无锡交通高等职业技术学校教 案模块三项目三课题序号9授课班级授课时数2授课形式讲练授课章节名 称任务9： 加工中心多工序工艺编程实例使用教具多媒体教学目的理解零件的各项技术要求掌握零件的工艺路线制定掌握零件的数控加工工序制定教学重点零件的各项技术要求；零件的数控加工工序制定教学难点零件的数控加工工序制定补充内容课外作业综合加工工艺及编程课题练习教学后记教案设计时注意了学习内容的逻辑性，学习内容层层深入，教学展开顺利，教学效果良好；课堂中讨论内容的安排，活跃了教学气氛，激发学生学习兴趣，增强了学生的思维分析能力。通过孔结构的加工工艺及编程课题练习，提高学生的工艺与编程能力。二、课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习及提问提问上次课学习的主要内容。引入：拟用时分钟新课内容：逐步完成本次教学内容的讲授。讨论：讨论典型零件工艺设计的内容和要点综合运用新授内容。总结总结本次授课主要内容。作业及辅导：布置下次提问的思考题，及课后练习题。对思考题、习题难点、要求进行辅导。引入：在数控机床上加工零件时，首先应先根据零件图样对零件进行全面分析，弄清零件的结构形状、尺寸和技术要求，以此确定零件加工的工艺过程。制订零件数控加工工艺过程，就是确定零件的哪些表面需要数控加工，经过哪些工序，需要何种类型的机床和刀具，工件如何装夹定位，数控工序中的工步的划分与先后次序、走刀路线、位移量和切削参数等，填写工艺文件和加工程序及程序校验等。新课内容：支承套的加工工艺一、分析图样并选择加工内容二、选择工艺装备三、工艺设计选择加工方法确定加工顺序 确定装夹方案和选择夹具选择刀具 制作数控加工刀具卡片制作数控加工工序卡片四、辅导编制程序讨论：典型零件工艺设计的内容和要点总结：典型零件的总的工艺内容和过程。作业及辅导：编制典型的零件的多刀加工程序江苏省无锡交通高等职业技术学校教 案模块三项目三课题序号9授课班级授课时数2授课形式讲练授课章节名 称任务9：加工中心多工序加工工艺编程实践使用教具多媒体教学目的进一步理解掌握零件的数控加工工序制定方法；通过编制实践练习，提高学生的工艺与编程能力。教学重点零件的各项技术要求；零件的数控加工工序制定教学难点零件的数控加工工序制定编制多刀加工程序补充内容课外作业孔系加工工艺及编程课题练习教学后记教案设计时注意了学习内容的逻辑性，学习内容层层深入，教学展开顺利，教学效果良好.二、课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习及提问提问上次课学习的主要内容。课题实践教师辅导学生工艺编程仿真加工验证总结师生讨论总结本次实践。作业及辅导：布置下次提问的思考题，及课后练习题。对思考题、习题难点、要求进行辅导复习及提问典型零件的总的工艺内容和过程编制零件的多刀加工程序的基本方法加工工艺及编程课题实践地点：仿真加工计算机房课题：试制订图示所示零件的加工中心加工工艺并编程分析图样并选择加工内容选择工艺装备工艺设计学生完成工序卡片制定；学生完成自动换刀编程。仿真加工验证师生讨论总结课题。江苏省无锡交通高等职业技术学校教 案模块三项目三课题序号8授课班级授课时数2授课形式讲练授课章节名 称任务8： 熟悉加工中心对刀方案设计使用教具多媒体教学目的熟悉理解机床、工件、刀具三者相互位置的确定必要性。熟悉理解基于工件坐标系偏置的对刀方法熟悉理解刀具的长度补偿值及设置教学重点基于寄存器指令建立工件坐标系的数铣、加工中心对刀；基于工件坐标系偏置的对刀方法。教学难点基于工件坐标系偏置的对刀方法刀具的长度补偿值及设置补充内容课外作业简述机床、工件、刀具三者相互位置是如何确定的？简述基于机外对刀进行Z向设置的方法？简述使用基准刀的长度方向对刀法及Z向设置的方法？教学后记教学展开顺利，教学效果良好；课堂中讨论内容的安排，活跃了教学气氛，激发学生学习兴趣，增强了学生的思维分析能力。二、课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习及提问提问上学期学习的主要内容。引入：拟用时分钟新课内容：逐步完成本次教学内容的讲授。讨论：1. 讨论机床、工件、刀具三者相互位置的确定必要性。2. 基于工件坐标系偏置的对刀方法3. 刀具的长度补偿值及设置综合运用新授内容。总结总结本次授课主要内容。作业及辅导：布置下次提问的思考题，及课后练习题。对思考题、习题难点、要求进行辅导。引入：对刀其实质就是在工件加工前在机床上（机床的坐标系里）准确确定刀具相对工件的起始位置。对刀方案是否合理关系到加工的效率和操作的方便。在实际应用中，对刀的方法又随机床、数控系统、实际的加工效率要求、精度要求、生产的批量要求和条件限制、操作工的习惯的等的不同而不同。在数控加工中，对刀方案的适当拟定，不仅属于操作方法的范畴，也是数控加工工艺区别于普通机床工艺的工艺内容之一。新课内容：一、机床、工件、刀具三者相互位置的确定确立机床的初始位置运动的起始的位置点。确立工件在机床的初始位置确立刀具在机床相对工件的初始位置二、基于寄存器指令建立工件坐标系的数铣、加工中心对刀1、将刀具初始参考点位置设置在机床参考点的对刀方式第一种情况：第二种情况：第三种情况的对刀方法2、将刀具位置设置在非机床固定参考点位置的对刀方式试切或试接触对刀的方法 ：机内布置对刀测头接触测量（或可光学的非接触）三、基于工件坐标系偏置的对刀方法1、工件坐标系偏置的概念2、工件坐标系偏置的应用特点。3、测量工件相对机床的X、Y向的偏置值以零件两侧面交点为工件坐标原点的偏置值测量以零件中心为工件坐标原点的偏置值测量。以孔的中心为工件坐标原点的偏置值测量。例：使用机械偏心式寻边器测量X、Y偏置值4、CNC编程所需刀具的长度补偿值及设置机床、切削刀具、工件上表面以及工件高度在Z轴方向的位置关系编程操作时Z向工件偏置和刀具长度补偿值的有三种设置方法：(1) 基于机外对刀进行Z向设置的方法：(2)用接触法测量刀具长度，并进行Z向设置的方法(3)使用基准刀的长度方向对刀法及Z向设置A、方案之一改良法：B、方案之二改革法讨论：机床、工件、刀具三者相互位置的确定必要性。基于工件坐标系偏置的对刀方法刀具的长度补偿值及设置总结：基于寄存器指令建立工件坐标系的数铣、加工中心对刀；基于工件坐标系偏置的对刀方法。作业及辅导：简述机床、工件、刀具三者相互位置是如何确定的？简述基于寄存器指令建立工件坐标系的数铣、加工中心对刀方法有那些？简述使用机械偏心式寻边器测量X、Y偏置值的方法？简述基于机外对刀进行Z向设置的方法？简述使用基准刀的长度方向对刀法及Z向设置的方法？江苏省无